變壓器零序保護存在的問題

變壓器中性點零序過電流動作時先跳開中性點不接地變壓器的保護方式，稱為零序互跳。2臺主變并列運行，1號主變中性點接地，當K2點發(fā)生接地故障時，1號主變中性點零序過流保護動作，*時限跳2號主變高低壓側(cè)開關(guān)，K2故障點被隔離，1號主變恢復(fù)正常運行。如果故障點在K1處，當*時限跳開2號主變后，零序過流保護第二時限跳本變壓器，切除故障。

零序互跳保護顯而易見的缺點是：會擴大停電范圍；母線故障時沒有選擇性，零序過流保護時間整定必須和主變相間保護配合，對保護整定配合不利；有選擇性切除故障的概率只有50%；必須在2臺變壓器同時停運時才能進行互跳試驗，條件苛刻，二次接線容易錯誤。

配置間隙保護的目的，是為了防止非有效接地系統(tǒng)中零序電壓升高對變壓器絕緣造成的危害。在有效接地系統(tǒng)中，變壓器中性點對地偏移電壓被限制在一定的水平，中性點間隙保護不會產(chǎn)生作用。只有當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，有關(guān)的中性點直接接地變壓器全部跳閘，而帶電源的中性點不接地變壓器仍保留在故障電網(wǎng)中時，放電間隙才放電，以降低對地電壓，避免對變壓器絕緣造成危害。間隙擊穿會產(chǎn)生截波，對變壓器匝間絕緣不利，因此，在單相接地故障引起零序電壓升高時，我們更希望由零序過電壓保護完成切除變壓器的任務(wù)。

當情況相反時，間隙電流保護就會存在一定程度的偶然性，可能因種種原因使間隙電流保護失去作用，因此對于保護變壓器中性點絕緣而言，零序過電壓保護比間隙電流保護更重要，零序過電壓保護通常和間隙電流保護一起共同構(gòu)成變壓器中性點絕緣保護。僅設(shè)置間隙電流保護而沒有零序過電壓保護是不夠完善的，特別是當間歇性擊穿時，放電電流無法持續(xù)，間隙電流保護將不起作用。

然而現(xiàn)已投運的110kV變電站，大多數(shù)只裝設(shè)中性點棒間隙而沒有相應(yīng)的保護，這種配置實則有弊無利，當電網(wǎng)零序電壓升高到接近額定相電壓時，所有中性點不接地的變壓器均同時感受到零序過電壓。如果沒有采用間隙過流保護的終端變壓器中性點間隙搶先放電，當無法持續(xù)放電時，則帶電源的中性點不接地變壓器將無法脫離故障電網(wǎng)。因此，對于低壓側(cè)無電源的終端變壓器，如果沒有配置完整的間隙電流保護及零序過電壓保護，應(yīng)解除中性點棒間隙或人為增大間隙距離，避免間隙搶先放電。

中性點接地變壓器零序電流*時限跳900和100母分對于內(nèi)橋接線的變電站也不是的方案。這是由于在低壓側(cè)并列運行時，跳900開關(guān)后多損失一段母線，同時中性點不接地變壓器低壓側(cè)開關(guān)仍運行，在沒有零序過電壓保護的情況下，若因10kV轉(zhuǎn)電等原因存在臨時低壓電源，則不接地變壓器就存在過電壓的危險。

所以在110kV側(cè)已裝設(shè)中性點接地變壓器首先是要確保110kV系統(tǒng)為有效接地系統(tǒng)。防止誤操作是zui根本的辦法，保證電源端變壓器110kV側(cè)中性點有效接地。如果保護整定許可，可以將電源側(cè)2臺并列運行的變壓器中性點同時接地。 帶電變壓器失去接地中性點后可能成為非有效接地系統(tǒng)，因此，對于電源端變壓器或者將來可能帶電源的變壓器，在設(shè)計階段就應(yīng)考慮配置完整的中性點間隙保護，包括中性點零序過電流保護，中性點間隙電流保護以及母線開三角零序電壓保護。

在110kV饋出線路上，不論并接幾臺變壓器，在電源側(cè)中性點接地的情況下，各終端變壓器中性點可以不接地運行。在實際運行中，為防止可能出現(xiàn)的不安全因素，可安排其中一臺中性點接地，在選擇接地中性點時，可按以下順序考慮：首先選擇低壓側(cè)臨時帶電源的變壓器，其次考慮高壓側(cè)沒有斷路器的變壓器，zui后選擇離電源端距離zui短的變壓器中性點接地即可。

對于已經(jīng)投入運行的大部分110kV終端變電站，由于當前尚未配置母線TV開三角零序電壓保護以及中性點間隙電流保護，為避免中性點間隙搶先放電，應(yīng)將原先裝設(shè)的中性點棒間隙拆除或人為增大間隙距離。

而在今后設(shè)計的110kV變電站，高壓側(cè)宜考慮采用三相電壓互感器，設(shè)置零序過電壓保護和變壓器中性點間隙電流保護。這種配置可以提供靈活的運行方式，適應(yīng)將來電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化。而對于內(nèi)橋接線變電站來說，主變中性點零序電流保護*時限應(yīng)切除另一臺不接地變壓器，避免擴大停電范圍或者可能出現(xiàn)的工頻過電壓。